Graz – Viren, Bakterien und Insektizide bedrohen die Gesundheit von Bienen. Zoologen an der Uni Graz erforschen das Immunsystem der Insekten, um Bienenvölker besser vor verheerenden Krankheitserregern zu schützen. Jüngst haben sie herausgefunden, dass ein Protein zur Nährstoffversorgung der Brut die körpereigenen Abwehrkräfte der Tiere aktiviert.

Beim Menschen können Mütter in der Schwangerschaft und Stillzeit ihrem Nachwuchs für gewisse Zeit Antikörper weitergeben, um ihn vor Erkrankungen zu schützen. Bienen haben allerdings keine Antikörper. Wie Biologen bereits erkannt haben, können sie aber auch ohne Antikörper Immunitäten aufbauen und diese sogar an ihre Nachkommen weitergeben. Einer der Forschungsschwerpunkte der Zoologen der Uni Graz liegt in der Klärung der Frage, auf welche Weise Bienen das Immunsystem ihres Nachwuchses aktivieren.

Schlüsselprotein

Dalial Freitak hat nun gemeinsam mit Kollegen aus den USA und Finnland Hinweise gefunden, wie Bienen pathogenresistente Nachkommen produzieren. Die Forscher berichten im "Journal of Insect Physiology", dass dies offenbar über die Nahrung und ein spezifisches Protein funktioniert.

Das Geheimnis dahinter dürfte in dem Protein namens Vitellogenin liegen. Es ist eigentlich dafür bekannt, dass es für die Ei-Entwicklung wichtig ist. Arbeiterbienen metabolisieren Vitellogenin, um Gelee Royale – ein proteinreiches Drüsensekret, das an die Königin und junge Larven verfüttert wird – zu produzieren. Wie es die körpereigenen Abwehrkräfte der Tiere aktiviert, haben die Forscher jüngst entdeckt.

Dabei gingen sie von Studien aus, die bereits belegen, dass weibliche Insekten, die einen Erregerangriff überleben, die natürlich erworbene Immunresistenz an die Nachkommen weitergeben. Es stellte sich heraus, dass im Falle der Honigbiene (Apis mellifera) das Eigelb-Vorläuferprotein Vitellogenin Fragmente von Krankheitserregern zu den in der Entwicklung befindlichen Eiern transportiert. Larven, die später aus den Eiern schlüpfen, besitzen dann ein Immunsystem, dass bereits resistent gegen jene Erreger ist.

Bienenmedizin

"Wir konnten nachweisen, dass das Protein Vitellogenin an Bakterien anknüpft, an die Bienenkönigin über die Nahrung abgegeben wird und dann eine Immunreaktion bei den Nachkommen auslöst", schilderte Freitak, die zuletzt an der Universität Helsinki geforscht hat und seit einigen Monaten an der Uni Graz arbeitet. Die nunmehr vorliegenden Ergebnisse der Labortests würden erste Hinweise darauf liefern, dass die transgenerationelle Immunvorbeugung bei Honigbienen kolonieweit funktionieren könnte.

Die Entdeckung sei ein "wichtiger Mosaikstein", um den immunbildenden Mechanismus der Insekten besser zu verstehen. Vision der Grazer Forscherin ist es, den Effekt gezielt zu nutzen, um mit darauf aufbauenden prophylaktischen Behandlungen diverse Krankheiten im gesamten Bienenstock zu bekämpfen. (red, APA, 28.1.2019)